专利名称：一种多喷口矩形喷动床烟气脱硫除尘的方法
技术领域：
本发明涉及一种多喷口矩形喷动床烟气脱硫除尘的方法，属于能源、化工、冶金领域。
背景技术：
在有色金属冶炼、煤燃烧等行业生产过程中会产生大量的含有二氧化硫和粉尘的 烟气，二氧化硫是产生酸雨的主要原因，而粉尘密度小、质量轻，难于回收，因此这些烟气的 排放严重影响了人们的日常生活与自然生态的发展。 针对上述问题，各国研究者开发了许多烟气脱硫的方法，按照脱硫剂和脱硫产物 的形态特点，烟气脱硫可分为湿法、干法和半干法三类。湿法，即采用液体吸收剂洗涤以除 去二氧化硫，脱硫产物也是液态；干法，即用固态的粉状或粒状吸收剂、吸附剂或催化剂以 除去二氧化硫，脱硫产物为固态；半干法，则是指采用液体吸收剂吸收二氧化硫，但是脱硫 产物为固态。相比较而言，湿法烟气脱硫工艺技术成熟程度高，脱硫效率稳定，可达90%以 上，目前是国外工业化烟气脱硫的主要方法，但也存在设备腐蚀严重、运行维护费用高、易 造成二次污染，对于烟气中粉尘较多的情况，还容易出现设备堵塞等问题。半干法烟气脱硫 工艺与湿法烟气脱硫相比，具有系统简单、投资低、脱硫产物为固态、易于处理等优点，与干 法烟气脱硫工艺相比，具有脱硫效率高的优势，因此也得到了较多的研究和应用，但半干法 脱硫效率和脱硫剂利用率较湿法脱硫技术偏低。 在二十世纪九十年代，日本的科研人员利用喷动床传热传质效率高、流态化性能 好的优点发明了粉末颗粒_喷动床，利用粉末颗粒一喷动床进行半干法烟气脱硫，这种脱 硫技术应用石灰石或消石灰做脱硫剂，适合处理中低浓度的二氧化硫污染烟气，具有脱硫 效率高、装置紧凑、系统简单、占地面积小、投资和运行费用低、没有二次污染等优点，所以 特别适合于中小型燃煤锅炉的烟气脱硫，但是该技术采用的传统柱锥形喷动床由于受高径 比的限制在大型化上存在一定困难。
发明内容
本发明的目的在于，为含有大量二氧化硫和粉尘的烟气排放企业提供一种运行费
用低、脱硫效率高、环境污染小的烟气脱硫除尘方法。
本发明的目的通过下列途径实现 先在多喷口矩形喷动床内加入惰性固体颗粒，通过多个喷口引入烟气使床内颗粒 达到稳定喷动状态，再开启浆液泵输送脱硫剂浆液，浆液由安置在床层上方一定高度处的 雾化喷嘴喷出，液滴呈雾状喷洒在喷动粒子上，在与二氧化硫气体进行反应的同时，也把烟 气中的部分粉尘粘附在喷动粒子上。反应后的固体产物在粒子的碰撞中脱落，经脱硫后的 烟气干燥后带出喷动床，并在高效除尘器中实现气固分离。 所述的多喷口矩形喷动床应至少包括两个以上的喷口、矩形床体、雾化喷嘴和高 效除尘器。喷口位于喷动床的下部，喷口以上是矩形的床体，在床体内部，沿着每个喷口中
3心线以上一定高度处安装雾化喷嘴，在床体上部安装高效除尘器。 所述的惰性固体颗粒要具有良好的喷动性能，对喷动床的磨损要小，不易破碎，不 与烟气及脱硫剂发生反应，直径在1 8mm之间，在喷动床内实现稳定喷动的条件下，固体 颗粒装填高度依据脱硫反应时间而定。 所述的烟气进口温度为70 18(TC，高于床体内部5 25t:，在床内烟气表观流 速为(1. 05 1. 7)Ums， Ums为最小喷动速度。 所述的脱硫剂选用3 15%的碳酸钙或氢氧化钙浆液，床内钙硫摩尔比为0. 7 3. 2。同时，作为一种可选择性的实施方式，脱硫剂中可加入起缓冲作用的酸、有吸湿性的有 机化合物或吸湿性的无机盐等添加剂，添加剂浓度为5 1500mg/L。 所述的雾化喷嘴安装位置应根据床内颗粒的喷动高度而定，既要保证浆液均匀喷 于颗粒上，又要保证半湿物料充分干燥，避免粘壁现象的发生，喷林密度在0. 2 2. 5m3/ (m2 h)之间。 本发明与现有技术相比，存在明显的优点在于 (1)装置紧凑、系统简单、占地面积小，脱硫和除尘过程可在同一套设备中进行； (2)投资和运行费用低、没有二次污染；(3)加入喷动粒子，增大了反应接触表面积，有利于 脱硫效率及脱硫剂利用率；(4)烟气中密度小的粉尘粘附在密度大的脱硫反应物上，有利 于提高除尘效率；(5)多喷口矩形结构，有利于工业大型化作业。
图1是一种多喷口矩形喷动床烟气脱硫除尘方法的流程示意图；
图2是采用本发明实施例的脱硫效率。
具体实施例方式
下面通过具体的实施例并结合附图来详细说明本发明。 参见附图l，喷动床下部设有两个喷口，采用矩形床体，沿着每个喷口中心线以上 一定高度处安装两个雾化喷嘴，在床体上部设有高效除尘器。先在多喷口矩形喷动床内加 入2mm的刚玉颗粒，通过两个喷口引入烟气使床内颗粒达到稳定喷动状态，再开启浆液泵 输送脱硫剂浆液，浆液由雾化喷嘴喷出，液滴呈雾状喷洒在喷动粒子上，在与二氧化硫气体 进行反应的同时，也把烟气中的部分粉尘粘附在了喷动粒子上。反应后的固体产物在粒子 的碰撞中脱落，被脱硫后的烟气干燥后带出喷动床，并在高效除尘器中实现气固分离。烟 气进口温度为13(TC，高于床体内部12t:，在床内烟气表观流速为0. 68 0. 75m/s，脱硫剂 选用10%的氢氧化钙浆液，床内钙硫摩尔比为1. 3，脱硫剂中加入了 360mg/L的氯化钙添加 剂，雾化喷嘴的喷林密度为1. 0mV(m2 h)。 附图2给出了采用本发明实施例的脱硫效率。由图可以看出，采用本发明提供的 方法，脱硫效率能保持在80%以上，在操作条件合适的情况下，脱硫效率可以达到94% 。 最后应说明的是以上实施例仅用以说明本发明而并非限制本发明所描述的技术方案；因 此，尽管本说明书参照上述的各个实施例对本发明已进行了详细的说明，但是，本领域的普 通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或者等同替换；而一切不脱离本发明的 精神和范围的技术方案及其改进，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
权利要求
一种多喷口矩形喷动床烟气脱硫除尘的方法，其特征在于先在多喷口矩形喷动床内加入惰性固体颗粒，通过多个喷口引入烟气使床内颗粒达到稳定喷动状态，再开启浆液泵输送脱硫剂浆液，浆液由安置在床层上方一定高度处的雾化喷嘴喷出，液滴呈雾状喷洒在喷动粒子上，在与二氧化硫气体进行反应的同时，也把烟气中的部分粉尘粘附在喷动粒子上。反应后的固体产物在粒子的碰撞中脱落，经脱硫后的烟气干燥后带出喷动床，并在高效除尘器中实现气固分离。
2. 根据权利要求1所述的一种多喷口矩形喷动床烟气脱硫除尘的方法，其特征在于 所述的多喷口矩形喷动床应至少包括两个以上的喷口、矩形床体、雾化喷嘴和高效除尘 器。喷口位于喷动床的下部，喷口以上是矩形的床体，在床体内部，沿着每个喷口中心线以 上一定高度处安装雾化喷嘴，在床体上部安装高效除尘器。
3. 根据权利要求1所述的一种多喷口矩形喷动床烟气脱硫除尘的方法，其特征在于 所述的惰性固体颗粒要具有良好的喷动性能，对喷动床的磨损要小，不易破碎，不与烟气及脱硫剂发生反应，直径在1 8mm之间，在喷动床内实现稳定喷动的条件下，固体颗粒装填高度依据脱硫反应时间而定。
4. 根据权利要求l所述的一种多喷口矩形喷动床烟气脱硫除尘的方法，其特征在 于所述的烟气进口温度为70 18(TC，高于床体内部5 25t:，在床内烟气表观流速为 (1. 05 1. 7)Ums， Ums为最小喷动速度。
5. 根据权利要求1所述的一种多喷口矩形喷动床烟气脱硫除尘的方法，其特征在于 所述的脱硫剂选用3 15%的碳酸钙或氢氧化钙浆液，床内钙硫摩尔比为0. 7 3. 2。同 时，作为一种可选择性的实施方式，脱硫剂中可加入起缓冲作用的酸、有吸湿性的有机化合 物或吸湿性的无机盐等添加剂，添加剂浓度为5 1500mg/L。
6. 根据权利要求1所述的一种多喷口矩形喷动床烟气脱硫除尘的方法，其特征在于 所述的雾化喷嘴安装位置应根据床内颗粒的喷动高度而定，既要保证浆液均匀喷于颗粒 上，又要保证半湿物料充分干燥，避免粘壁现象的发生，喷林密度在0. 2 2. 5m3/(m2化)之 间。
全文摘要
本发明提供了一种多喷口矩形喷动床烟气脱硫除尘的方法，先在多喷口矩形喷动床内加入惰性固体颗粒，通过多个喷口引入含有二氧化硫和粉尘的烟气，使床内颗粒达到稳定喷动状态，再开启浆液泵输送脱硫剂浆液，浆液由安置在床层上方一定高度处的雾化喷嘴喷出，液滴呈雾状喷洒在喷动粒子上，在与二氧化硫气体进行反应的同时，也把部分粉尘粘附在喷动粒子上。反应后的固体产物在粒子的碰撞中脱落，经脱硫后的烟气干燥后带出喷动床，并在高效除尘器中实现气固分离。本发明具有装置紧凑、系统简单、易于大型化、投资和运行费用低等优点，同时，加入喷动粒子，增大了反应物接触面积，提高了脱硫效率及脱硫剂利用率，可广泛应用于能源、化工、冶金等领域。
文档编号B01D50/00GK101780369SQ20091024513
公开日2010年7月21日 申请日期2009年12月28日 优先权日2009年12月28日
发明者张少峰, 李卫娟, 王世洪, 王德武, 王晋刚, 赵会兰 申请人:天津人婕减排工程有限公司;河北工业大学;天津聚贤技术研发中心